重心與質(zhì)心是物理學(xué)中兩個重要概念,由于它們只有一字之差,運(yùn)用中很容易混淆.其實,“重心”和“質(zhì)心”這兩個概念有著不同的內(nèi)涵和外延,是兩個截然不同的力學(xué)概念.
首先看重心,任何物體都可以看作是由很多微粒所組成,每個微粒都受到豎直向下的重力的作用,由于地球很大,這些力可認(rèn)為彼此平行.因此,又可以說任何一個物體都受到很多的平行力——物體的各微粒所受的重力的作用.所有這些重力的合力就等于整個物體的重力,它可以根據(jù)平行力的合成法則來求得.這些平行力的合力作用點就叫做物體的重心(如圖1-18的C點).
由此可見,重心必須依賴重力而存在.實際上,重心反映了重力“三要素”中的“作用點”要素,因此,可以說重心是重力概念的一個派生概念.根據(jù)重心的定義,嚴(yán)格地講,在地面上方的物體有重心的充分必要條件是作用在它各部分的重力的作用線是相互平行的.在地面上方的大物體不存在以上意義的重心 .可見,重心概念只對地球附近處受到地球引力的一切小物體有意義.另外,根據(jù)重心定義可以知道,重心是一個定點,與物體所在的位置和如何放置無關(guān).均勻物體的重心只跟物體的形狀有關(guān),規(guī)則形狀的均勻物體的重心就在它的幾何中心.如均勻直棒的重心就在它的中點,均勻圓板的重心就在圓板的圓心,均勻球體的重心就在它的球心等等.幾何上之所以把三角形的二條中線的交點稱為重心,就是因為此交點實為物理上的重心位置.形狀不規(guī)則、質(zhì)量分布又不均勻的物體的重心位置,除與物體的形狀有關(guān)外,還與物體內(nèi)部質(zhì)量的分布情況有關(guān):找物體重心除用計算法外還可用實驗懸掛法;用線懸掛物體(A點),平衡時,物體重心一定在懸掛線(或其延長線)上,然后把懸掛點換到物體上另一點(B點),再使之平衡,則物體的重心又一定在新的懸掛線(或其延長線)上,前后兩次懸掛線的交點C就是所求物體的重心位置,如圖1-19所示.有一點必須注意,即物體的重心可以不在物體內(nèi)部,關(guān)于這點,請讀者自行舉例
質(zhì)心與重心的區(qū)別
質(zhì)心與重心的區(qū)別
物理人氣:435 ℃時間:2020-05-01 02:04:04
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